Təxminən 90 il əvvəl Verner Heyzenberq vakuumun ikiqat sınması kimi tanınan qəribə bir kvant effekti proqnozlaşdırmışdı ki, bu zaman zahirən boş məkan işığın davranışını dəyişdirə bilər. Bu ideyaya görə, hətta mükəmməl bir vakuum belə həqiqətən boş deyil. Bunun əvəzinə, qısa müddətə görünən və yox olan “virtual hissəciklər” olmalıdır.

1930-cu illərdən bəri nüvə fizikasında böyük irəliləyişlərə və hissəcik sürətləndiriciləri ilə onilliklər ərzində aparılan işlərə baxmayaraq, elm adamları bu təsiri qəti şəkildə təsdiqləyə bilməyiblər. İndi isə Kainatdakı ən ekstremal obyektlərdən birinin müşahidələri tədqiqatçıların axtardığı dəlilləri təqdim edə bilər.

Bir qrup alim, Kainatda məlum olan ən güclü maqnit sahələrindən bəzilərinə malik nadir bir neytron ulduzu olan bir maqnetar araşdırdı. Onların nəticələri vakuum ikiqat sınmasının ilk sübutlarını təmsil edə bilər və Yer kürəsində təkrarlana bilməyən şəraitdə kvant fizikasını araşdırmaq üçün yeni yollar aça bilər.

Kvant Fizikası üzrə Kosmik Test

Tədqiqatda Kosmik Elmlər və Texnologiyalar Mərkəzi, Cənubi Afrika Radio Astronomiya Rəsədxanası (SARAO), Los Alamos Milli Laboratoriyası, NASA-nın Marşal Kosmik Uçuş Mərkəzi, Kosmik Elm və Texnologiya üzrə Tədqiqat və Kəşfiyyat Mərkəzi (CRESST) və NASA-nın Qoddard Kosmik Uçuş Mərkəzinin Astrofizika Elmləri Bölməsinin alimləri, eləcə də dünyanın müxtəlif universitetləri iştirak edib. Corc Vaşinqton Universitetinin Fizika üzrə aspirantı Reyçel E. Stüart bu yaxınlarda Nature jurnalında dərc olunmuş tədqiqata rəhbərlik edib .

Nəzəriyyəyə görə, vakuum qeyri-adi dərəcədə güclü bir maqnit sahəsinə məruz qaldıqda, Heisenberg-in virtual hissəcikləri işığın necə yayıldığına təsir göstərə bilər və bu da vakuumun ikiqat sınması və ya VB-yə səbəb ola bilər. Çətinlik ondadır ki, effekti aşkar etmək üçün kifayət qədər güclü maqnit sahələri elm adamlarının Yerdəki laboratoriyalarda yarada biləcəyi hər şeydən daha üstündür.

Maqnetarlar təbii bir həll yolu təqdim edir. Swinburne Texnologiya Universitetinin Astrofizika və Superkompüter Mərkəzinin (CAS) Avstraliya Tədqiqat Şurasının DECRA üzvü Dr. Marcus Lower, tədqiqatda istifadə edilən müşahidələrə rəhbərlik etməyə kömək etdi.

Lower dedi: “Vakuum ikiqat sınmasının aşkarlanması üçün Yer kürəsində indiyə qədər yaratdığımız hər hansı bir maqnit sahəsindən 100 milyon dəfədən çox güclü bir maqnit sahəsi tələb olunur. Xoşbəxtlikdən, təbiət bizə bu effekti axtarmaq üçün mükəmməl kosmik laboratoriyalar olan maqnitarlar təqdim edib.”

Ekstremal Maqnetar İzləmək

CSIRO-nun Murriyang (yəni Parkes) radio teleskopundan istifadə edərək 1E 1547.0-5408 (1E1547) maqnetarının aşağı ledli müşahidələri. Nəticədə əldə edilən məlumatlar daha sonra Swinburne Universitetinin Ngarrgu Tindebeek superkompüteri ilə təhlil edildi.

Tədqiqatçılar bu müşahidələri NASA-nın Görüntüləmə X-şüaları Polarimetriyası Tədqiqatçısı (IXPE) və Beynəlxalq Kosmik Stansiyadakı NICER X-şüaları teleskopundan götürülmüş ölçmələrlə birləşdirdilər. 1E1547-nin radio emissiyalarını izləyərkən, maqnetar fırlandıqca dalğaların salınımlarının istiqamətini (onların “polyarizasiya vəziyyətini”) izlədilər.

Ölçmələr göstərdi ki, maqnetarın maqnit oxu və fırlanma oxu demək olar ki, hizalanıb. Həmçinin müşahidəçilərin obyekti demək olar ki, qütb perspektivindən gördükləri də aşkar edilib. Bu xüsusiyyətlər birlikdə 1E 1547-ni vakuum ikiqat sınmasının axtarışı üçün xüsusilə uyğun edir.

Rentgen şüaları mümkün kvant imzasını aşkar edir

Maqnetardan gələn (və IXPE ilə aşkarlanan) rentgen şüaları son dərəcə yüksək polyarizasiya göstərdi. Tədqiqatçılar həmçinin aşkar etdilər ki, bu polyarizasiyanın istiqaməti radio dalğaları kimi 1E 1547-nin maqnit sahəsi ilə uyğun olaraq qalıb.

Hər iki müşahidə maqnetar ətrafında vakuum ikiqat sınmasının baş verə biləcəyinə dair əlamətlər hesab olunur.

Aşağı izah etdi:

“Maqnit sahəsinin gücünə görə Heyzenberqin virtual hissəcikləri sahənin göstərdiyi istiqamətlə uyğunlaşır. Maqnitar fırlandıqca radio dalğalarının və rentgen şüalarının salınma istiqamətini diqqətlə izləyərək, komanda 1E1547-nin maqnit və fırlanma qütblərinin uyğunlaşmasının vakuum ikiqat sınmasının aşkarlanması üçün ideal olduğunu aşkar etdi. Əlimizdə olan bu gələcək məlumatlar və yenilənmiş simulyasiyalarımızla, nəhayət, Heyzenberqin təxminən 90 il əvvəl başlatdığı tapşırığı tamamlaya bilərik.”

Daha çox dəlil hələ də lazımdır

Əlavə müşahidələr və daha inkişaf etmiş kompüter simulyasiyaları tədqiqatçılara siqnalların həqiqətən vakuum ikiqat sınmasından qaynaqlanıb-gəlmədiyini və ya digər fiziki proseslərin oxşar təsirlər yarada biləcəyini müəyyən etməyə kömək edə bilər.

Nəticə təsdiqlənərsə, bu, alimlərə Kainatın ən ekstremal mühitlərindən birində kvant fizikasını sınaqdan keçirmək üçün güclü yeni bir yol təqdim edəcək və fundamental fiziki nəzəriyyələrin Yer kürəsində əldə edilə bilən hər şeydən daha çox maqnit sahələri altında necə davrandığını aşkar etməyə kömək edə bilər.